Задача
Существует ли 2016-значное число, перестановкой цифр которого можно получить 2016 разных 2016-значных полных квадратов?
Решение
Решение 1: Оценим число 2016-значных квадратов. Их не меньше чем 102016/2 – 102015/2 – 1 > 101000.
Различных наборов из 2016 цифр (без учёта их порядка) не больше, чем наборов, в которых каждая цифра встречается не более 2016 раз, то есть 201710. Значит, найдётся такой набор из 2016 цифр, перестановками которых можно получить не менее чем 101000 : 201710 > 101000 : 10100 = 10900 квадратов, и уж тем более 2016.
Решение 2: Предъявим такое 2016-значное число в явном виде. Рассмотрим все 1008-значные числа вида xa,b = 4·101007 + 10a + 10b, где 1007 > a > b ≥ 0
2a ≠ b + 1007.
Заметим, что (xa,b)² = 16· 102014 + 8·101007+a + 8·101007 +b + 102a + 2·10a+b + 102b. (1)
В силу условия 1007 > a > b имеем 2014 > 1007 + a > 1007 + b > a + b > 2b, 2014 > 1007 + a > 2a > a + b > 2b.
Из этих неравенств, а также из условия 2a ≠ b + 1007 следует, что все слагаемые в правой части равенства (1) соответствуют разным цифрам числа (xa,b)². Следовательно, для всех допустимых a, b число (xa,b)² состоит из фиксированного набора цифр: трёх единиц, одной двойки, одной шестёрки, двух восьмёрок и 2009 нулей.
Всего допустимых пар чисел a, b не меньше, чем 1007·1006 : 2 – 1007 = 1007·502.
Значит, из любого числа вида (xa,b)² перестановкой цифр можно получить 1007·502 > 2016 разных 2016-значных полных квадратов.
Ответ
Существует.
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь